CN105090090B - 风扇及其油封轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种风扇及其油封轴承，该油封轴承包括一环状本体，套接于风扇的转轴并设置于套筒内；以及一凸出部，形成于该环状本体之上，且与转轴相接触，并具有第一斜面，第一斜面与轮毂的内顶面对应设置；其中第一斜面、转轴及内顶面之间形成储油空间以容纳润滑油，且第一斜面的延伸面与内顶面间具有第一夹角，以借由第一斜面及内顶面间的毛细作用吸引润滑油。借此，可直接达到油封效果，并使有效承接高度最大化，以提升支撑效果及延长使用寿命。

Description

风扇及其油封轴承
技术领域
本发明涉及一种轴承，尤其涉及一种风扇及其油封轴承。
背景技术
于现今的风扇工业中，风扇轴承的主要油封方式大多是利用圆环形的油封与转轴间构成径向的微小间隙，以避免影响转子运动且同时防止润滑油于转动时甩出。
由于当前科技趋势已走上产品小型化、薄形化的浪潮，风扇的高度也因应此趋势而逐渐降低。当风扇的高度愈薄，圆环形油封所占的轴承高度比例愈大，将使得轴承支撑转子的效果大幅降低，且严重缩短轴承寿命。请参阅图1，其为传统的风扇、轴承及其油封的剖面图。该传统风扇1的轮毂11组接于转轴12上，转轴12穿设于套筒13，其中轴承14即设置于套筒13内，以支撑轮毂11及转轴12。为降低摩擦造成的损耗，润滑油主要被填充于转轴12与轴承14之间以及轴承14的表面。为了避免润滑油于转动时受离心力甩出，油封15遂被设置于轴承14的上方，并对应设置于转轴12及套筒13之间。然而，此种传统式的油封15，即存在有上述的技术问题，当风扇1愈薄，油封15所占的高度比例增加，使得轴承支撑效果降低且寿命缩短。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种风扇及其油封轴承，以解决现有风扇需使用油封以防止润滑油于转动时甩出，以及油封的高度比例过大易使轴承支撑效果及使用寿命降低等问题。
本发明的另一目的为提供一种风扇及其油封轴承，可于无需使用外加油封元件的情况下，直接达到油封效果，且借由环状本体及凸出部的设置，可使有效承接高度最大化，进而达到提升支撑效果及延长使用寿命等功效。
为达到上述目的，本发明的一较佳实施方式为提供一种油封轴承，适用于一风扇，包括：一环状本体，套接于该转轴并设置于该套筒内；一凸出部，形成于该环状本体之上，且与该转轴相接触，并具有一第一斜面，该第一斜面与该轮毂的一内顶面对应设置；其中该第一斜面、该转轴及该内顶面之间形成一储油空间以容纳润滑油，且该第一斜面的延伸面与该内顶面间具有一第一夹角，以借由该第一斜面及该内顶面间的毛细作用吸引该润滑油。
为达到上述目的，本发明的另一较佳实施方式为提供一种风扇，包括：一套筒；一转轴，穿接于该套筒；一轮毂，承载于该转轴；一油封轴承，包括：一环状本体，套接于该转轴并设置于该套筒内；一凸出部，形成于该环状本体之上，且与该转轴相接触，并具有一第一斜面，该第一斜面与该轮毂的一内顶面对应设置；其中该第一斜面、该转轴及该内顶面之间形成一储油空间以容纳润滑油，且该第一斜面的延伸面与该内顶面间具有一夹角，以借由该第一斜面及该内顶面间的毛细作用吸引该润滑油。
为达到上述目的，本发明的又一较佳实施方式为提供一种风扇，包括：一套筒；一转轴，穿设于该套筒；一轮毂，耦接于该转轴；一油封轴承，包括：一环状本体，用以支撑该转轴并设置于该套筒内；一凸出部，形成于该环状本体之上；一定位元件，设置于该环状本体的一第一表面，其中该凸出部、该第一表面及该定位元件之间形成一环形槽，用以容纳润滑油。
本发明提供一种风扇及其油封轴承，以解决现有风扇需使用油封以防止润滑油于转动时甩出，以及油封的高度比例过大易使轴承支撑效果及使用寿命降低等问题。同时，本发明提供一种风扇及其油封轴承，可于无需使用外加油封元件的情况下，直接达到油封效果，且借由环状本体及凸出部的设置，可使有效承接高度最大化，进而达到提升支撑效果及延长使用寿命等功效。
附图说明
图1为传统的风扇、轴承及其油封的剖面图。
图2为本发明较佳实施例的风扇及其油封轴承的剖面图。
图3为本发明较佳实施例的油封轴承的细部结构剖面图。
图4A为本发明另一较佳实施例的油封轴承的细部结构剖面图。
图4B为本发明再一较佳实施例的油封轴承的细部结构剖面图。
图4C为本发明又一较佳实施例的油封轴承的细部结构剖面图。
其中，附图标记说明如下：
1 传统风扇
11 轮毂
12 转轴
13 套筒
14 轴承
15 油封
10 风扇
2 油封轴承
21 环状本体
210 凸出部
2101 第一斜面
2102 第一水平面
2103 第二斜面
211 第一表面
22 定位元件
221 第三斜面
3 转轴
4 套筒
41 内壁
5 轮毂
51 内顶面
511 第一段差面
512 第二段差面
6 叶轮
7 润滑油
8 拨油剂
A1 第一夹角
A2 第二夹角
G 环形槽
L 焊接处
S 储油空间
具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用于限制本发明。
请参阅图2及图3，其中图2为本发明较佳实施例的风扇及其油封轴承的剖面图，图3为本发明较佳实施例的油封轴承的细部结构剖面图。本发明的油封轴承2适用于以转轴3贯穿套筒4并承载轮毂5的风扇10，其中风扇10可包括叶轮6，且叶轮6用于直接或间接受转轴3带动以进行转动，但不以此为限。油封轴承2包括环状本体21。环状本体21套接于转轴3并设置于套筒4内。该油封轴承2还具有一凸出部210，形成于环状本体21之上，且与转轴3相接触，并具有第一斜面2101，该第一斜面2101与轮毂5的内顶面51对应设置。该第一斜面2101可由直斜面、弧形斜面或多段直斜面所形成。于此实施例中，第一斜面2101、转轴3及内顶面51之间形成一储油空间S以容纳润滑油7，且第一斜面2101的延伸面与内顶面51间具有第一夹角A1，以借由第一斜面2101及内顶面51间的毛细作用吸引润滑油7。换言之，本发明的油封轴承2以特殊设计的凸出部210，透过第一斜面2101与轮毂5的内顶面51间的第一夹角A1的特定角度，使得第一斜面2101及内顶面51间产生毛细作用，进而吸引润滑油7，以防止润滑油7于转动时甩出。由此可见，由于本发明的油封轴承2本身即具有油封效果，故可于无需使用外加油封元件的情况下，直接达到油封效果，且借由环状本体21及凸出部210的设置，可使有效承接高度最大化，进而达到提升支撑效果及延长使用寿命等功效。
根据本发明的构想，当选用运动粘度大于或等于40厘斯(cst)且小于或等于200厘斯的润滑油作为本发明的润滑油7时，第一夹角A1，即凸出部210的第一斜面2101的延伸面与内顶面51间的夹角，角度以大于或等于5度且小于或等于22度为较佳，但不以此为限，且润滑油7的选择并不唯一，可选择其他流体作为本发明的润滑油7，亦不以此为限。此外，该凸出部210还具有第一水平面2102，该第一水平面2102与第一斜面2101相连接，且形成于第一斜面2101及转轴3之间，借由第一水平面2102的引入，可避免第一斜面2101直接与转轴3接触，亦即与转轴3之间形成锐角，所造成的强度不足以及长期转动下易磨损等问题。同时，第一斜面2101的延伸面与内顶面51间的第一夹角A1仍以角度大于或等于5度且小于或等于22度为较佳。
请再参阅图3，本发明的油封轴承2还包括定位元件22，设置于环状本体21之上，且与套筒4的内壁41相接触，用以辅助油封轴承2进行定位，并与凸出部210及第一表面211共同定义形成环形槽G。换言之，凸出部210、第一表面211及定位元件22之间形成环形槽G，用以辅助容纳润滑油7。该凸出部210还具有第二斜面2103，且定位元件22具有第三斜面221，其中第二斜面2103与第一斜面2101相连接，并以与第一斜面2101间呈一钝角为较佳，且第三斜面221与第二斜面2103相对设置。该定位元件22为一金属件。为达到较佳的油封效果，第二斜面2103的延伸面及第三斜面221的延伸面之间具有第二夹角A2，且第二夹角A2的角度以大于或等于5度且小于或等于22度为较佳，然皆不以此为限。于本实施例中，当润滑油7部分受风扇10转动的离心力作用甩出时，受到间隙方向大于90度且向下渐缩的环形槽G下吸或容纳，故可有效防止润滑油7甩出。
简言之，本发明的油封轴承2主要以该凸出部210的第一斜面2101及轮毂5的内顶面51间的毛细作用吸引润滑油7，并辅助以凸出部210的第二斜面2103、环状本体21的第一表面211及定位元件22的第三斜面221间形成的环形槽G辅助容纳润滑油7，以达到防止润滑油7于转动时甩出的效果。
除此之外，本发明的油封轴承2可进一步搭配例如阻油带及/或轮毂5的内顶面51具有段差面的设计，以构成风扇10的完整油封系统。请参阅图4A及图4B，其中图4A为本发明另一较佳实施例的油封轴承的细部结构剖面图，以及图4B为本发明再一较佳实施例的油封轴承的细部结构剖面图。除以前述油封轴承2的结构特征作为主要油封手段外，还可于轮毂5的内顶面51上形成第一段差面511或第一段差面511及第二段差面512，其中第一段差面511与内顶面51之间具有第一段差，亦即第一段差面511与内顶面51间的高度差，且第二段差面512与第一段差面511之间具有第二段差，亦即第二段差面512与第一段差面511间的高度差。透过第一段差面511及第二段差面512的形成与设置，使得本发明风扇10可相当程度地保持住润滑油7。至于当风扇10的转速过快或润滑油7的油量过多时，可进一步地于轮毂5的内顶面51涂布例如拨油剂8以形成一阻油带，以加强防止润滑油7甩出或溢出的效果。于较佳实施例中，阻油带的设置位置，即拨油剂8涂布的位置以涂布于轮毂5的内顶面51对应于定位元件22或该套筒顶部的位置为佳，但不以此为限。
另一方面，请参阅图4C，其中图4C为本发明又一较佳实施例的油封轴承的细部结构剖面图。借由采用本发明的油封轴承2及其所适用的风扇10，由于油封轴承2具有有效利用转轴3高度的特性，故风扇10的转轴3及轮毂5可直接以激光焊接的方式进行接合，其焊接处L于图4C中以焊接点示出，然而实际焊接的方式当不限以点焊接或面焊接等方式进行，据此可无需预留安装高度，以符合产品小型化的趋势。
综上所述，本发明提供一种风扇及其油封轴承，以解决现有风扇需使用油封以防止润滑油于转动时甩出，以及油封的高度比例过大易使轴承支撑效果及使用寿命降低等问题。同时，本发明提供一种风扇及其油封轴承，可于无需使用外加油封元件的情况下，直接达到油封效果，且借由环状本体及凸出部的设置，可使有效承接高度最大化，进而达到提升支撑效果及延长使用寿命等功效。
纵使本发明已由上述的实施例详细叙述而可由本领域技术人员任意变化和修饰，然而皆不脱离本发明权利要求书的范围。

Claims (23)

1.一种油封轴承，适用于一风扇，包括：
一环状本体，用以支撑所述风扇的一转轴；
一凸出部，设置于所述环状本体之上，并具有一第一斜面，所述第一斜面与所述风扇的一轮毂的内顶面对应设置；以及
一定位元件，设置于所述环状本体的一第一表面，且与所述风扇的一套筒内壁相接触；
其中所述第一斜面、所述转轴及所述内顶面之间形成一储油空间以容纳一润滑油，且所述第一斜面的延伸面与所述内顶面间具有一第一夹角，以借由所述第一斜面及所述内顶面间的毛细作用吸引所述润滑油；
其中所述凸出部、所述第一表面及所述定位元件之间形成一环形槽，用以辅助容纳所述润滑油。
2.如权利要求1所述的油封轴承，其中所述凸出部还具有一第一水平面，所述第一水平面与所述第一斜面相连接，且形成于所述第一斜面及所述转轴之间。
3.如权利要求1所述的油封轴承，其中所述第一夹角的角度大于或等于5度且小于或等于22度。
4.如权利要求1所述的油封轴承，其中所述凸出部还具有一第二斜面，且所述定位元件具有一第三斜面，其中所述第二斜面与所述第一斜面相连接，且所述第三斜面与所述第二斜面相对设置。
5.如权利要求4所述的油封轴承，其中所述第二斜面的延伸面及所述第三斜面的延伸面之间具有一第二夹角，且所述第二夹角的角度大于或等于5度且小于或等于22度。
6.如权利要求4所述的油封轴承，其中所述第二斜面与所述第一斜面间呈一钝角。
7.如权利要求1至6任一项所述的油封轴承，其中所述定位元件为一金属件。
8.如权利要求1所述的油封轴承，其中所述润滑油于摄氏40度的运动粘度大于或等于40厘斯且小于或等于200厘斯。
9.如权利要求1所述的油封轴承，其中所述第一斜面由一直斜面、一弧形斜面或多段直斜面所形成。
10.一种风扇，包括：
一套筒；
一转轴，穿设于所述套筒；
一轮毂，耦接于所述转轴；以及
一油封轴承，包括：
一环状本体，用以支撑所述转轴并设置于所述套筒内；
一凸出部，形成于所述环状本体之上，且具有一第一斜面，所述第一斜面与所述轮毂的一内顶面对应设置；以及
一定位元件，设置于所述环状本体的一第一表面，且与所述风扇的一套筒内壁相接触；
其中所述第一斜面、所述转轴及所述内顶面之间形成一储油空间以容纳一润滑油，且所述第一斜面的延伸面与所述内顶面间具有一第一夹角，借由所述第一斜面及所述内顶面间的毛细作用吸引所述润滑油；
其中所述凸出部、所述第一表面及所述定位元件之间形成一环形槽，用以辅助容纳所述润滑油。
11.如权利要求10所述的风扇，其中所述凸出部还具有一第一水平面，所述第一水平面与所述第一斜面相连接，且形成于所述第一斜面及所述转轴之间。
12.如权利要求10所述的风扇，其中所述第一夹角的角度大于或等于5度且小于或等于22度。
13.如权利要求10所述的风扇，其中所述凸出部还具有一第二斜面，且所述定位元件具有一第三斜面，其中所述第二斜面与所述第一斜面相连接，且所述第三斜面与所述第二斜面相对设置。
14.如权利要求13所述的风扇，其中所述第二斜面的延伸面及所述第三斜面的延伸面之间具有一第二夹角，且所述第二夹角的角度大于或等于5度且小于或等于22度。
15.如权利要求13所述的风扇，其中所述第二斜面与所述第一斜面间呈一钝角。
16.如权利要求10所述的风扇，其中所述第一斜面由一直斜面、一弧形斜面或多段直斜面所形成。
17.如权利要求10所述的风扇，其中所述轮毂的所述内顶面还具有一第一段差面，形成于所述内顶面上。
18.如权利要求17所述的风扇，其中所述轮毂的所述内顶面还具有一第二段差面，形成于所述第一段差面上。
19.如权利要求10所述的风扇，其还具有一阻油带，所述阻油带上涂布有拨油剂，所述阻油带设于所述轮毂的所述内顶面，用以防止所述润滑油甩出。
20.如权利要求19所述的风扇，其中所述阻油带位于所述轮毂的内顶面对应于所述定位元件或所述套筒顶部的位置。
21.如权利要求10所述的风扇，其中所述转轴及所述轮毂以激光焊接接合。
22.如权利要求10所述的风扇，其中所述定位元件为一金属件。
23.如权利要求10所述的风扇，其中所述润滑油于摄氏40度的运动粘度大于或等于40厘斯且小于或等于200厘斯。
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